基于某水利工程隧洞施工方案探討

陳 玥 唐新平

(1．安徽省駟馬山引江工程管理處，安徽馬鞍山 238251; 2．淮河水利水電開(kāi)發(fā)總公司，安徽蚌埠 233000)

隧洞圍巖以砂質(zhì)頁(yè)巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖為主，故隧洞開(kāi)挖擬以鉆爆法全斷面掘進(jìn)開(kāi)挖為主，部分較軟地段(Ⅴ類圍巖中的部分)輔以人工鑿巖開(kāi)挖。周邊孔采用光面爆破，以減少爆破對(duì)圍巖的擾動(dòng)。本施工方案擬定進(jìn)口、出口、支洞上下游(兩個(gè))四個(gè)工作面掘進(jìn)。在隧洞進(jìn)出口洞臉處理完畢后，開(kāi)始主洞掘進(jìn)。按“測(cè)量放線(點(diǎn))→打炮孔→檢查炮孔布設(shè)的質(zhì)量→裝藥連線→起爆→通風(fēng)排煙→裝渣運(yùn)輸→臨時(shí)支護(hù)”順序進(jìn)行。距洞口往里500 m擬一天3個(gè)循環(huán)，每循環(huán)進(jìn)尺2．1 m～2．2 m。

1 洞臉工程

洞臉工程包括進(jìn)口段洞臉工程和出口段洞臉工程。在測(cè)量確定進(jìn)出洞口位置后，擬先對(duì)進(jìn)出洞口外土石方進(jìn)行開(kāi)挖。土石方開(kāi)挖使用挖掘機(jī)進(jìn)行，將挖出土方用自卸汽車運(yùn)至指定棄渣場(chǎng)堆放。并對(duì)洞臉上邊坡和洞口外翼墻進(jìn)行削坡處理，直到露出相對(duì)完整的基巖。及時(shí)對(duì)進(jìn)出洞口外邊坡進(jìn)行防護(hù)處理。洞口外邊坡的穩(wěn)定直接影響到后續(xù)施工的安全順利進(jìn)行。對(duì)洞臉上邊坡進(jìn)行錨噴網(wǎng)支護(hù)處理，并用漿砌石做好洞口上部排水系統(tǒng)，砌筑擋土墻。

2 鉆眼爆破

1)鉆眼機(jī)具與爆破器材的選用。鉆眼用YTP-29型氣腿式鑿巖機(jī)，φ22 mm六角中空合金鋼釬，φ38 mm球齒型合金釬頭。測(cè)量放線后，用自噴漆畫(huà)出斷面輪廓線。爆破采用電起爆系統(tǒng)，2號(hào)巖石炸藥破巖，非電毫秒延期雷管起爆，電雷管引爆。起爆順序?yàn)樘筒垩?、輔助眼、周邊眼、底眼。

2)鉆眼爆破參數(shù)。由于挖遇地層多為砂質(zhì)巖，角度平緩，裂隙與節(jié)理較發(fā)育，采用光面爆破可減小爆破對(duì)圍巖的破壞，減少超欠挖。針對(duì)各工作面所遇巖性的特點(diǎn)，探索采用最優(yōu)鉆爆參數(shù)和布置形式。采用易掏槽、振動(dòng)小的楔形掏槽形式，循環(huán)進(jìn)尺控制在2．1 m左右(洞口500 m內(nèi)洞段)。

3)炮眼檢查及起爆。各種炮眼施工后，均采用“插棍法”檢查炮眼的傾角和深度。周邊眼相互平行，深度一致，外插角度合理。周邊眼、輔助眼和底眼的眼底在同一平面上，掏槽眼則超出其他炮眼0．15 m～0．2 m。所有炮眼在裝藥之前，由班長(zhǎng)用標(biāo)尺探測(cè)，吹凈巖粉。裝藥連線后，檢查各炮眼起爆順序與各眼的雷管段數(shù)是否一致，在所有設(shè)備和人員撤離至安全地段后方能起爆。

3 通風(fēng)排煙

通風(fēng)排煙擬采用軸流通風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)。當(dāng)工作面與洞口距離不超過(guò)200 m時(shí)，只進(jìn)行壓入式通風(fēng)，風(fēng)機(jī)布置于洞口;距離超過(guò)200 m時(shí)，進(jìn)行混合式通風(fēng)。當(dāng)工作面與洞口距離超過(guò)400 m后，可以通過(guò)增加串聯(lián)通風(fēng)機(jī)保證通風(fēng)排煙效果。為改善洞內(nèi)空氣，可采取適當(dāng)布置射流風(fēng)機(jī)加以解決，為了降低工作面粉塵在距工作面50 m左右設(shè)水幕降塵器。具體實(shí)施如下:

1)洞口200 m壓入式通風(fēng)選擇14 kW軸流通風(fēng)機(jī)。2)隧洞混合式通風(fēng):選擇壓入風(fēng)機(jī)用22 kW軸流風(fēng)機(jī)，抽出風(fēng)機(jī)用14 kW。3)為使工作面能在30 min內(nèi)排除有毒有害氣體，滿足工作要求，必要時(shí)可增加壓風(fēng)散煙，用壓縮氣體輔助通風(fēng)。4)當(dāng)壓入風(fēng)機(jī)不能滿足風(fēng)量風(fēng)壓要求時(shí)，依次增加軸流風(fēng)機(jī)。通風(fēng)帶采用浙江產(chǎn)φ600 mm膠質(zhì)負(fù)壓風(fēng)筒，布置于洞內(nèi)拱角處。

4 裝渣運(yùn)輸

進(jìn)、出口工作面爆破后石渣均采用湖北襄樊忠良機(jī)械有限責(zé)任公司生產(chǎn)的電動(dòng)全液壓—A型扒渣機(jī)裝渣，三輪自卸車出渣的無(wú)軌運(yùn)輸方式。該扒渣機(jī)包含液壓行走，挖掘采集，輸送，裝車四種功能，可用于作業(yè)空間2 m×2 m以上的巷道。石渣直接堆棄到出洞口外200 m遠(yuǎn)的存渣場(chǎng)。洞內(nèi)每200 m布設(shè)一個(gè)錯(cuò)車道，錯(cuò)車道向兩側(cè)洞內(nèi)各伸入1．0 m，長(zhǎng)度6 m，洞高不變。施工支洞工作面爆破后石渣同樣采用電動(dòng)全液壓扒渣機(jī)裝渣，三輪自卸車出渣的無(wú)軌運(yùn)輸方式。但在上下施工支洞時(shí)需鋪設(shè)輕軌，安設(shè)卷?yè)P(yáng)機(jī)及停放平臺(tái)進(jìn)行工作。輕軌擬使用18 kg/m鋼軌，卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)使用10 t卷?yè)P(yáng)機(jī)，配備15號(hào)鋼絲繩，加工一個(gè)長(zhǎng)3 m寬2 m的平臺(tái)放置于軌道上拉運(yùn)石渣和上下人員設(shè)備及材料。

5 錨噴支護(hù)

5．1 噴混凝土主要設(shè)備

1)TK-961型噴混凝土機(jī)。2)350 L強(qiáng)制式攪拌機(jī)。3)12 m3電動(dòng)空壓機(jī)。4)φ5 mm～φ20 mm的篩子。

5．2 噴混凝土原材料

噴混凝土所用水泥、骨料、水、外加劑等必須符合DL/T 5144-2001水工混凝土施工規(guī)范和DL/T 5181-2003水電水利工程錨噴支護(hù)施工技術(shù)規(guī)范的要求。1)水泥:擬采用32．5普通硅酸鹽水泥。2)砂:最大粒徑小于2．5 mm的中砂。3)石子:粒徑為5 mm～10 mm。4)水:采用pH=6～8的潔凈水。5)速凝劑:使用外加劑要征得監(jiān)理同意。摻合料質(zhì)量符合規(guī)范要求，速凝劑中不得含氯。

5．3 噴混凝土施工

巖面在噴混凝土之前要嚴(yán)格做到表面清理，具體包括清理一些松散的巖塊以及影響混凝土粘著的臟物和污跡;清除表面積水及疏排裂隙滲漏水等。

5．3．1 工藝參數(shù)

1)工作壓力暫按下式計(jì)算，實(shí)際再作調(diào)整:工作壓力=1－0．013×輸送長(zhǎng)度。2)噴射方向與受噴面的夾角。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，噴射方向與受噴面的夾角近似90°時(shí)，回彈量最小。3)噴頭與受噴面的距離一般控制在70 cm～80 cm為宜。如布有鋼筋網(wǎng)，可縮小至60 cm～70 cm。

5．3．2 噴混凝土施工

必須經(jīng)過(guò)試驗(yàn)確定噴混凝土的配合比，并報(bào)送給監(jiān)理人員進(jìn)行批準(zhǔn)。噴混凝土?xí)r要從下到上，對(duì)凹凸不平的地方，要先噴凹處。將水泥、骨料以及水按設(shè)計(jì)的比例進(jìn)行拌和均勻。

5．3．3 噴混凝土厚度的控制

噴混凝土的厚度要嚴(yán)格按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)的要求進(jìn)行，一般要進(jìn)行分層噴射，并且在每次噴射混凝土?xí)r要在前一次噴射的混凝土處于未完全凝固前進(jìn)行。一般相鄰層混凝土的噴射間隔時(shí)間要保持在30 min～60 min，噴混凝土的厚度要進(jìn)行嚴(yán)格的控制。在有鋼筋網(wǎng)的部位噴保護(hù)層厚不小于30 mm的混凝土。如果沒(méi)有布筋，就用埋樁控制，一般間距為2．5 m。

[1] 胡井遠(yuǎn)．建筑施工企業(yè)項(xiàng)目管理機(jī)制研究[D］．天津:天津大學(xué)碩士學(xué)位論文，2004．

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[3] 陳 杰，殷智遠(yuǎn)，李增欣．大型水利建設(shè)項(xiàng)目全壽命周期管理目標(biāo)體系初探[J］．水利發(fā)展研究，2007(6):95-98．